不同肢端畸形中hoxd13 tnni2和tpm2基因的突变鉴定

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1、中国协和医科土学博士生论文不同肢端畸形中国∞∞乃、TNNl2和TPM2基因的突变鉴定中文摘要先天性肢端畸形是人类最常见的出生缺陷之一，在新生儿中的发生率为1‰一2‰。引起先天性肢端畸形的原因有环境因素和遗传因素两大类。环境因素主要包括病毒感染、电离辐射、化学致畸剂、不良的子宫内环境和母体的代谢性疾病等，例如，孕妇在妊娠早期服用反应停所导致的海豹肢就是环境因素引起肢端畸形的典型示例。遗传因素主要指基因突变或染色体畸变，其导致的肢端畸形既可单独发生又可是某种综合征的一部分。多种基因突变和染色体畸变都会直接引起肢端形态发生(morphogenesis)的

2、异常，表现不同类型的肢端畸形，如并指(趾)(syndactyly，SD)、短指(趾)(braehydactyly，BD)和缺指(趾)(ectrodactyly)畸形属于形态发生不完全的结果，多指(趾)畸形则是形态发生过程中附加组织形成的结果。而以远端关节挛缩畸形(distalarthrigryposis，DA)为代表的另一大类肢端畸形，其直接原因并不是形态发生的异常，而是关节、肌肉等功能缺陷的继发表现。本文利用分别属于上述两大类肢端畸形的五个中国人家系为研究对象，进行了致病基因染色体定位、基因突变鉴定和突变基因功能初步分析等系列研究工作。论文一并指

3、(趾)和短指(趾)畸形中HOXDl3基因突变研究SD是由于指(趾)问骨性或软组织融合形成的肢端畸形。BD是由于指(趾)骨和掌(跖)骨短小、缺失或融合导致的手足短小畸形。同样，SD和BD既可单独发生又可是某种综合征的一部分。根据受累部位的解剖学特征，非综合征型SD可分为I．v五种类型，非综合征型BD被分为A—E五种类型。其中，BDA和BDE又可分为若干亚型。现已知，HOXDl3和GJAl分别是II型和III型SD的致病基因。IHH、BMPRlB、ROR2和GDF5基因突变分别可致BDAl、BDA2、BDB和BDC。同时，携带GDF5基因突变的个体也可

4、表现BDA2。HOXDl3基因含2个外显子，编码蛋白包括335个氨基酸。其中，外显子1编码的蛋白N．端含一个由15个丙氨酸残基组成的多聚丙氨酸(polyalanine)链，外显子2编码C一端的同源异形结构域(homeodomain，HD)。II型SD又称并多指(趾)(synpolydactyly，SPD)，由HOXDl3基因多聚丙氨中国协和医科立学博士生论文酸延展(polyalanineexpansion，PAE)等突变引起。HOXDl3基因点突变引起HD内氨基酸替代时可导致BDD和BDE。因此，HOXDl3单一基因内不同突变可以是不同类型肢端畸形

5、发生的遗传基础。本文在三个肢端畸形大家系进行了HOXDl3基因致病基因的鉴定研究。家系1中患者手部畸形特征表现为4．5掌骨融合，其它主要表现为2—5指尺侧偏位及远节指骨短小、3-4或4—5并指、第5指短小或弯曲、屈指和中远指节间关节褶消失；足部畸形共同表现为：趾骨外翻，跖骨内翻，第1趾(跖)骨粗大，第2．5趾(跖)骨发育不良，第5趾(跖)骨短。以上手足畸形表型与Robinow等报道的V型SD一致。家系2中患者畸形仅限于手足，手足骨骼普遍都缩短，属于兼有BDA4，BDD和BDE表型的复合型BD。突出的表现是全部患者双足2．5趾中节趾骨缺失，双手2—5

6、指中节指骨短小或与远节指骨融合，但以第5指、第2和5指中节指骨受累最多。部分患者拇指远节指骨粗短；3-5掌(跖)骨全部或部分短小畸形；拇趾粗大、趾骨宽短；3—4指或2-3趾间软组织轻度并指(趾)。家系3为一典型的SPD家系，患者主要临床表现为3-4并指及4-5并趾，蹼中的第4指及第5趾部分或完全多指(趾)。首先在染色体2q24．3一q31．3区段HOXDl3基因内部及基因两侧选取6个多念信息量高的微卫星标记，采用LINKAGE软件包中的MLINK程序计算遗传标记与致病基因所在的疾病基因座(diseaselocus)问的LOD值，对家系1进行两点连锁

7、分析。结果表明：致病基因与上述微卫星标记存在紧密连锁关系，在D2S2314标记获得最大LOD值，为4．90(0=0．00)。单体型分析显示：家系1中SD表型与5个标记(D2S2981、HOXDl3、D2S2314、D2S324和D2S1391)共分离。我们前期对家系2进行的两点连锁和单体型分析，已褥到BD表型与3个标记(D2S2981、HOXDl3和D2S2314)共分离的数据资料。在此基础上，我们通过PCR扩增HOXDl3基因外显子及外显子／内含子交界区，PCR产物直接测序或克隆测序，在上述三个家系中进行了致病基因突变鉴定研究。结果表明：三个家系

8、中不同肢端畸形都由HOXDl3基因的杂合突变所致。其中，V型SD家系中致病突变为c．950A>G(p．Gln317Arg)